Contesti scientifici

Nell'ambito della struttura dipartimentale del CNR, le attività dell' ICB sono inserite tra quelle del Dipartimento di Scienze Chimiche e Tecnologie dei Materiali e costituiscono un punto di riferimento per la ricerca nel campo dei sistemi biologici.

In generale, le attività dei ricercatori si collocano nelle aree riconosciute a livello nazionale e/o internazionale della chimica organica e bioorganica, “chemical biology” e chimica delle fermentazioni, avvalendosi di un'ampia e complementare gamma di competenze in campo spettroscopico/biostrutturale, sintetico, biochimico, computazionale, microbiologico, farmacologico, nutraceutico e bioenergetico. Le singole attività si integrano sinergicamente all'interno dell'istituto pur avvalendosi di una rete di collaborazioni esterne a livello nazionale ed internazionale.

  

Attività e metodologie

Ecco solo alcuni esempi di attività sperimentali dell' ICB che hanno occupato e occupano un posto di rilievo e che sono rappresentative allo stesso tempo della missione generale dell'Istituto e delle specifiche linee di ricerca presenti al suo interno:

i) lo studio di sostanze naturali marine: struttura, reattività, funzioni biologiche e potenziali applicazioni farmacologiche;

ii) lo studio di sistemi di segnali lipidici alla base del meccanismo d’azione di sostanze naturali da piante medicinali: ruolo funzionale e potenziale terapeutico della loro modulazione farmaceutica e nutraceutica;

iii) la progettazione e sintesi di molecole organiche di interesse biotecnologico, anche attraverso applicazioni biocatalitiche di enzimi;

iv) l'identificazione, caratterizzazione, studio di relazioni struttura-attività e sviluppo in silico di modulatori di sistemi enzimatici e recettoriali;

v) lo studio di chaperone farmacologici per la cura di malattie genetiche: sviluppo di nuovi farmaci e individuazione di bersagli;

vi) la caratterizzazione, produzione e studi applicativi di endo- o eso-polisaccaridi, lipidi e proteine da estremofili;

vii) la produzione di biomasse microbiche e algali e valorizzazione di biomasse vegetali di scarto con applicazioni in campo farmaceutico, nutracetico, agro-alimentare ed energetico;

viii) lo sviluppo ed applicazione di metodologie e protocolli per la determinazione di nuovi bersagli terapeutici e la definizione di nuovi biomarcatori associati alle malattie umane.

ix) sviluppo di sistemi molecolari in grado di raggiungere e riconoscere selettivamente bersagli patologici in settori rilevanti per la salute dell'uomo (farmacoresistenza, diagnostica tumorale, terapia anticancro, inibizione dell'angiogenesi) anche mediante l'uso di nanotecnologie.

Queste attività vengono svolte mediante l'uso di moderne tecnologie abilitanti, quali, ad esempio:

• Spettrometria di massa e spettroscopia di risonanza magnetica nucleare per:

      a) caratterizzazione strutturale di molecole organiche e peptidi;

      b) profiling metabolomico di sistemi biologici complessi di interesse medico.

• Metodi computazionali per la modellazione e la simulazione molecolare di biomolecole e loro complessi;

• Spettroscopia FTIR in soluzione ed allo stato solido

• Spettroscopia di fluorescenza e di fluorescenza modulata da MW (ODMR)

• Fermentazioni di estremofili e microalghe e degradazione chimica ed enzimatica di biomasse vegetali.

• Sviluppo di tecniche per l'analisi quantitativa ed il "profiling" di molecole segnale

• Determinazione strutturale mediante diffrazione dei raggi X su cristallo singolo

• Tecniche biofisiche per lo studio delle interazioni peptide-proteina e peptide-membrana (Nilia-CD)

• Metodi cromatografici innovativi per la separazione di enantiomeri

• Analisi morfologica di proteine in tessuti animali mediante microscopia ad immunofluorescenza e elettronica

• Analisi genomica e trascrittomica di tessuti animali e umani con finalità biomediche